2024年辽宁省鞍山市育才中学九年级下学期物理周末作业14B_综合应用：计算题+阅读（一）

九下物理周末作业14B 学校：鞍山市育才中学 班级：____________ 学号：_________ 姓名：____________ 周末作业14B_综合应用：计算题+阅读（一） 1．除雪车是冬季必不可少的应急车辆，如图所示为一辆冬季除雪卡车，卡车和车厢内积雪总质量为3t，卡车共有6个车轮，每个车轮与地面的接触面积为500cm2，当它以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，受到的阻力为卡车总重的。（g取10N/kg）求：（1）除雪卡车静止时，车轮对地面的压强；（2）除雪卡车匀速行驶时卡车所受的牵引力；（3）若该卡车以汽油为燃料，汽油完全燃烧产生热量的25%转化为卡车运动的机械能，则卡车行驶5min牵引力所做的功为多少？此过程中消耗汽油的质量为多少？（汽油的热值q＝4.5×107J/kg） 2．在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图甲所示；放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，其阻值随压力F变化的关系如表格数据所示。已知电源电压为14V，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于4V时，机械装置启动，实现自动筛选功能。求：（1）当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，此时电路中的电流是多少；（2）当电压表示数为2.5V时，压敏电阻的阻值为多少；（3）质量超过多少kg的物品是达标的。 压力F/N 0 10 20 30 35 40 50 电阻R/Ω 600 500 400 300 250 200 100 3．在跨学科实践课上，小明所在小组展开了“电动车安全性”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助他们完成下列内容； 【项目分解] （1）设计转向指示灯 （2）设计电动车骑行时的安全警示灯 【项目实施】 （1）转向灯警示时要具备“一亮一暗”持续闪烁的功能；雾天湿度增加，能见度低。设计优化要求：雾天时仍能闪烁，需要“一亮”时灯发光比平时更亮，“一暗”时亮度无要求，从而提高警示功能。已知湿敏电阻Rs的阻值随湿度的增大而减小，线圈有电阻，衔铁电阻忽略不计，衔铁具有弹性。下列能实现设计功能的一项是_______。 （2）设计一种“警示灯”，要求骑行过程中灯泡会持续交替闪烁发光，以提示过往的行人和车辆。如图1所示是“警示灯”的电路图，R0为定值电阻，电磁铁线圈及弹性衔铁的电阻忽略不计。当电流通过电磁铁时，电磁铁的下端是_______极。“警示灯”能自动进行交替发光的工作原理是：闭合开关，电磁铁与灯泡都有电流经过，灯泡发光且电磁铁产生磁性，之后电磁铁将动触点吸下，与静触点分离，电路被切断，灯_______（选填“亮”或者“灭”）且电磁铁磁性消失，弹性衔铁形变恢复，动触点与静触点接触，电路通路，灯泡发光且电磁铁又具有磁性，如此反复，灯泡闪烁发光。 【项目拓展】 为了操作方便，于是想将转向指示灯和“警示灯”整合在同一个电路中，并设计了如图2所示的电路图，接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光，R为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁电阻忽略不计。 （1）转向开关与触点3接触的瞬间，电磁铁__________（填“具有”或者“不具有”）磁性。 （2）由电路图可知整合电路的工作原理是：当转向开关接触3、4或者3和4的瞬间，电磁铁中有电流经过，磁铁有磁性，并将动触点A吸下，灯泡亮度变_______；此时电磁铁失去磁性，静触点B与动触点A分离，灯泡亮度变_______。如此更替循环，起到转向和警示两个作用。 4．如图是一款按租用时间收费的电动共享汽车。如果车和乘客的总质量为1000kg，从租车点一路不停行驶60km到达目的地，若全程的平均速度为72km/h，回答下列问题。（g取10N/kg）问：（1）根据表中的数据计算，电动共享汽车充满电需要多少小时？（2）轮胎与地面接触的总面积为0.02m2，静止时车对水平地面的压强是多少？（3）电动汽车行驶时受到的阻力为车总重的0.2倍，整个行程平均功率是多少？（4）共享汽车行驶过程中，主要发生的能量转化是什么？ 电池容量（kW•h） 22 充电电压（V） 220 充电电流（A） 16 5．小明设计了一款家用电热水箱，其简化原理图如图所示。水箱内加热电阻R1的阻值为48.4Ω，水箱外电阻R2的阻值为151.6Ω；开关S接不同的触点1或2，水箱分别是加热或保温状态。装置安全性能良好，符合安全用电。则：（1）保温状态时，电路中的电流为多少？（2）加热状态测试时，小明发现将水箱内3kg的水升温40℃共用时630s，测试中加热水的效率为多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（3）通过具体的数据来论证小明所设计的电路存在的不足。 6．在跨学科实践课上，某小组开展了“探究光敏电阻阻值与光照关系”的学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目准备】 可供选择的器材有光敏电阻（阻值约为3000Ω）、小灯泡（2.5V，0.3A）、发光二极管、开关各一个，干电池两节，导线若干。 【项目分解】（1）设计电路；（2）优化电路 【项目实施】 （1）设计电路： 我们在电路中串联一个小灯泡，通过小灯泡亮暗来判断光敏电阻阻值是变大还是变小。另一个需要解决的问题是，在实验中如何模拟照射到光敏电阻上的强光和弱光呢？ 对应的方法是___________________________________________ ______________________。 通过讨论，我们设计的电路图如图甲所示： 根据电路图组装好电路后，闭合开关，小灯泡不亮。经检查，实验仪器都没有损坏。经分析，我们找到了灯泡不亮的原因，原因是：___________________ ___________________ _______________。 （2）优化电路 经过讨论我们对电路进行了改进，改进后的电路图如图乙所示。 闭合开关，二极管发光，则电源的正极为_____端（选填“a”或“b”）。通过实验发现：光照变弱时，二极管变暗；光照变强时，二极管变亮。分析信息可得：光照变弱时，光敏电阻阻值变__________。 【项目拓展】 通过上网查询我们发现光敏电阻在生活、生产中有很多应用，如图丙所示是一种流水线上应用的计数器的简化电路，电源电压恒为3V，R2是定值电阻，阻值为20Ω，检测器相当于一个电压表。R1是一种光敏元件，当流水线上的物品挡住射向R1的红外线时，R1的阻值变化同上述实验中光敏电阻在光照变弱时的阻值变化相同。图丁是某时段AB两端的电压随时间变化的图像。 （1）当AB两端的电压为_____V时，计数器会计数一次。 （2）当流水线上的物品没有挡住射向R1的红外线时，R1的阻值为_____Ω。 九下物理周末作业14B　　第3页，共4页 九下物理周末作业14B 　第4页，共4页 九下物理周末作业14B　　　第1页，共4页 九下物理周末作业14B　 第2页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 九下物理周末作业 14B 第 1 页，共 4 页 九下物理周末作业 14B 第 2 页，共 4 页 九 下 物 理 周 末 作 业 1 4 B 学 校 ： 鞍 山 市 育 才 中 学 班 级 ： __ __ __ __ __ __ 学 号 ： __ __ __ __ _ 姓 名 ： __ __ __ __ __ __ 周末作业 14B_综合应用：计算题+阅读（一） 1．除雪车是冬季必不可少的应急车辆，如图所示为一辆冬季除雪卡车，卡车和 车厢内积雪总质量为 3t，卡车共有 6 个车轮，每个车轮与地面的接触面积为 500cm2，当它以 72km/h 的速度在水平路面上匀速行驶时，受到的阻力为卡 车总重的 𝟏𝟏 𝟐𝟐𝟐𝟐 。（g 取 10N/kg）求：（1）除雪卡车静止时，车轮对地面的压强； （2）除雪卡车匀速行驶时卡车所受的牵引力；（3）若该卡车以汽油为燃料， 汽油完全燃烧产生热量的 25%转化为卡车运动的机械能，则卡车行驶 5min 牵引力所做的功为多少？此过程中消耗汽油的质量为多少？（汽油的热值 q ＝4.5×107J/kg） 2．在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器， 可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图 甲所示；放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压 敏电阻 R 的检测区时，其阻值随压力 F 变化的关系 如表格数据所示。已知电源电压为 14V，R0 为定值 电阻，当电路中电压表示数小于 4V 时，机械装置启 动，实现自动筛选功能。求：（1）当检测区上没有物 品时，电压表的示数为 2V，此时电路中的电流是多 少；（2）当电压表示数为 2.5V 时，压敏电阻的阻值为多少；（3）质量超过多 少 kg 的物品是达标的。 压力 F/N 0 10 20 30 35 40 50 电阻 R/Ω 600 500 400 300 250 200 100 3．在跨学科实践课上，小明所在小组展开了“电动车安全性”的项目化学习活动。 下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助他们完成下列内容； 【项目分解] （1）设计转向指示灯 （2）设计电动车骑行时的安全警示灯 【项目实施】 （1）转向灯警示时要具备“一亮一暗”持续闪烁的功能；雾天湿度增加，能见 度低。设计优化要求：雾天时仍能闪烁，需要“一亮”时灯发光比平时更亮，“一 暗”时亮度无要求，从而提高警示功能。已知湿敏电阻 Rs 的阻值随湿度的增 大而减小，线圈有电阻，衔铁电阻忽略不计，衔铁具有弹性。下列能实现设 计功能的一项是_______。 （2）设计一种“警示灯”，要求骑行过程中灯泡会持续交替闪烁发光，以提示 过往的行人和车辆。如图 1 所示是“警示灯”的电路图，R0为定值电阻，电磁 铁线圈及弹性衔铁的电阻忽略不计。当电流通过电磁铁时，电磁铁的下端是 _______极。“警示灯”能自动进行交替发光的工作原理是：闭合开关，电磁铁 与灯泡都有电流经过，灯泡发光且电磁铁产生磁性，之后电磁铁将动触点吸 下，与静触点分离，电路被切断，灯_______（选填“亮”或者“灭”）且电磁铁 磁性消失，弹性衔铁形变恢复，动触点与静触点接触，电路通路，灯泡发光 且电磁铁又具有磁性，如此反复，灯泡闪烁发光。 【项目拓展】 为了操作方便，于是想将转向指示灯和“警示灯” 整合在同一个电路中，并设计了如图 2 所示的 电路图，接通相应指示灯后，该指示灯会亮、 暗（微弱发光）交替闪烁发光，R 为定值电阻， 电磁铁线圈及衔铁电阻忽略不计。 （1）转向开关与触点 3 接触的瞬间，电磁铁 __________（填“具有”或者“不具有”）磁性。 （2）由电路图可知整合电路的工作原理是：当 转向开关接触 3、4 或者 3 和 4 的瞬间，电磁铁 中有电流经过，磁铁有磁性，并将动触点 A 吸下，灯泡亮度变_______；此时 电磁铁失去磁性，静触点 B 与动触点 A 分离，灯泡亮度变_______。如此更 替循环，起到转向和警示两个作用。 九下物理周末作业 14B 第 3 页，共 4 页 九下物理周末作业 14B 第 4 页，共 4 页 4．如图是一款按租用时间收费的电动共享汽车。如果车和乘客的总质量为 1000kg，从租车点一路不停行驶 60km 到达目的地，若全程的平均速度为 72km/h，回答下列问题。（g 取 10N/kg）问：（1）根据表中的数据计算，电动 共享汽车充满电需要多少小时？（2）轮胎与地面接触的总面积为 0.02m2，静 止时车对水平地面的压强是多少？（3）电动汽车行驶时受到的阻力为车总重 的 0.2 倍，整个行程平均功率是多少？（4）共享汽车行驶过程中，主要发生 的能量转化是什么？ 电池容量 （kW•h） 22 充电电压（V） 220 充电电流（A） 16 5．小明设计了一款家用电热水箱，其简化原理图如图所示。水箱内加热电阻 R1 的阻值为 48.4Ω，水箱外电阻 R2的阻值为 151.6Ω；开关 S 接不同的触点 1 或 2，水箱分别是加热或保温状态。装置安全性能良好，符合安全用电。则： （1）保温状态时，电路中的电流为多少？（2）加热状态测试时，小明发现 将水箱内 3kg 的水升温 40℃共用时 630s，测试中加热水的效率为多少？[c 水 ＝4.2×103J/（kg•℃）]（3）通过具体的数据来论证小明所设计的电路存在的 不足。 6．在跨学科实践课上，某小组开展了“探究光敏电阻阻值与光照关系”的学习活 动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目准备】 可供选择的器材有光敏电阻（阻值约为 3000Ω）、小灯泡（2.5V，0.3A）、发 光二极管、开关各一个，干电池两节，导线若干。 【项目分解】（1）设计电路；（2）优化电路 【项目实施】 （1）设计电路： 我们在电路中串联一个小灯泡，通过小灯泡亮暗来判断光敏电阻阻值是变大 还是变小。另一个需要解决的问题是，在实验中如何模拟照射到光敏电阻上 的强光和弱光呢？ 对应的方法是___________________________________________ ______________________。 通过讨论，我们设计的 电路图如图甲所示： 根据电路图组装好电路 后，闭合开关，小灯泡 不亮。经检查，实验仪 器都没有损坏。经分析， 我们找到了灯泡不亮的 原 因 ， 原 因 是 ： ___________________ ___________________ _______________。 （2）优化电路 经过讨论我们对电路进 行了改进，改进后的电 路图如图乙所示。 闭合开关，二极管发光，则电源的正极为_____端（选填“a”或“b”）。通过实 验发现：光照变弱时，二极管变暗；光照变强时，二极管变亮。分析信息可 得：光照变弱时，光敏电阻阻值变__________。 【项目拓展】 通过上网查询我们发现光敏电阻在生活、生产中有很多应用，如图丙所示是 一种流水线上应用的计数器的简化电路，电源电压恒为 3V，R2 是定值电阻， 阻值为 20Ω，检测器相当于一个电压表。R1是一种光敏元件，当流水线上的 物品挡住射向 R1的红外线时，R1的阻值变化同上述实验中光敏电阻在光照变 弱时的阻值变化相同。图丁是某时段 AB 两端的电压随时间变化的图像。 （1）当 AB 两端的电压为_____V 时，计数器会计数一次。 （2）当流水线上的物品没有挡住射向 R1 的红外线时，R1 的阻值为_____Ω。 九下物理周末作业14B_ 综合应用：计算题+阅读（一）答案 1．解：（1）F＝G总＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N， p1×105Pa； （2）fG总3×104N＝1500N， ∵卡车匀速直线运动，∴F牵＝f＝1500N； （3）， W＝Fs＝1500N×6×103m＝9×106J； Q放3.6×107J， 。 答：（1）除雪卡车静止时，车轮对地面的压强为1×105Pa；（2）除雪卡车匀速行驶时卡车所受的牵引力为1500N；（3）卡车行驶5min牵引力所做的功为9×106J；此过程中消耗汽油的质量为0.8kg。 2．解：（1）由图甲可知检测区上没有物品时，U0＝2V， UR＝U﹣U0＝14V﹣2V＝12V， 从表格可知R＝600Ω，； （2）， 当电压表示数为U0'＝2.5V时，， UR'＝U﹣U0'＝14V﹣2.5V＝11.5V， ； （3）当电压表示数U0''＝4V时，机械装置启动筛选功能， ， U″R＝U﹣U0''＝14V﹣4V＝10V， ， 根据表格数据可知，此时压敏电阻受到的压力F＝35N，可知该装置能够剔除物品的最小质量， 即质量超过3.5kg的物品是达标的。 答：（1）电路中的电流是0.02A；（2）压敏电阻的阻值为460Ω；（3）质量超过多少3.5kg的物品是达标的。 3．【项目实施】（1）C；（2）S；灭；【项目拓展】（1）具有；（2）亮；暗。 4．解：（1）P＝UI＝220V×16A＝3520W＝3.52kW； 6.25h； （2）F＝G＝mg＝（820kg+180kg）×10N/kg＝10N； ； （3）∵共享汽车在水平路面上匀速直线运动， ∴F牵＝f＝0.2G＝0.2×104N＝2×103N； 。 （4）共享汽车行驶过程中，主要发生的能量转化是电能转化为机械能。 答：（1）电动共享汽车充满电需要6.25h；（2）车静止时对水平地面的压强是 5×105Pa；（3）整个行程平均功率是 4×104W；（4）电能转化为机械能。 5．解：（1）当开关S接2时，R1、R2串联，总电阻最大，总功率最小，电热水箱处于保温状态；当开关S接1时，只有R1工作，总电阻最小，总功率最大，电热水箱处于加热状态。 R＝R1+R2＝48.4Ω+151.6Ω＝200Ω， I1.1A； （2）Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×3kg×40℃＝5.04×105J， Wt630s＝6.3×105J， η80%； （3）当S接2，R1、R2 串联，电路为保温状态时，只有R1产生的热量是有用的。 P1＝I2R1，P总＝I2R， η′24.2%， 根据以上计算可知，电路的效率太低，所以小明所设计的电路存在的不足。 答：（1）保温状态时，电路中的电流为1.1A；（2）测试中加热水的效率为80%；（3）小明设计的电路的效率太低。 6．（1）可以用手捂住光敏电阻来模拟弱光，把手拿开时自然光照射模拟强光；光敏电阻的阻值较大，电路中电流较小，灯泡的实际功率远小于灯泡的发光功率；（2）a；大；【项目拓展】（1）1；（2）10。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$九下物理周末作业14B 为4602：(3)质量超过多少3.5kg的物品是达标的。 3.【项目实施】(1)C;(2)S:灭：【项目拓展】(1) 综合应用：计算题+阕读（一）答案 具有；(2)亮；暗。 4.解：(1)P=U1=220V×16A=3520W=3.52kW; 1.解：(1)F=Ga=mg=3×10kg×10N/kg=3×10N, t=光=0=625： (2)F=G=mg=(820kg+180kg)×10N/kg=10N: (2)f=Ga=六×3x10N=1500N, p==0=5x105pa, ,卡车匀速直线运动，.F摩=f=1500N: (3)“共享汽车在水平路面上匀速直线运动， (3)s=W=72xm/sx5x60s=6x10m, ∴，Fw=f=0.2G=0.2×10N=2×10N; 3.6 1 P=F*v=2×10'N×72× W=Fs=1500N×6×10m=9×10J: 3.6m/s=4x10m. Qk=”=9100=3.6x10J, (4)共享汽车行驶过程中，主要发生的能量转化是电 n 25% 能转化为机械能。 m_9盘=，36x10y=0.3g 答：(1)电动共亨汽车充满电需要6.25h;(2)车静 止时对水平地面的压强是5×10Pa:(3)整个行程平 94.5×10J1kg 均功率是4×10W:(4)电能转化为机械能。 答：(1)除雪卡车静止时，车轮对地面的压强为1×10Pa; 5.解：(1)当开关S接2时，R1、R,串联，总电阻最 (2)除雪卡车匀速行驶时卡车所受的牵引力为1500N; 大，总功率最小，电热水箱处于保温状态；当开关S (3)卡车行驶5min牵引力所做的功为9×10°J:此过 接1时，只有R1工作，总电阻最小，总功率最大，电 程中消耗汽油的质量为0.8kg。 热水箱处于加热状态。 2.解：(1)由图甲可知检测区上没有物品时，U。=2V, R=R1+R2=48.42+151.62=2000, UR=U-U0=14V-2V=12V, I=员==-11a: 从表格可知R=6002,1==1 R=6000=0.02A; (2)Q夏=c水m△t=4.2×103J/(kg℃)×3kg×40C= (2)R0=0=2 /002n=1002, 5.04×105J, W-=22o2×630s=6.3x10 4840 当电压表示数为U=2.5V时，1R'=10'== Ro 餐=504×10 2.5V w 63×1051 =80%: 00n=0.025A, (3)当S接2，R、R2串联，电路为保温状态时， UR'=U-Uo'=14V-2.5V=11.5V, 只有，产生的热量是有用的。 R="=5=4600: P1=R1,P=R, IR'0.025A (3)当电压表示数U。"=4V时，机械装置启动筛选 赞=学-号0=费-器-42% W=W 2000 功能， 根据以上计算可知，电路的效率太低，所以小明所设 1g=6=答=品=0.04A, 计的电略存在的不足。 答：(1)保温状态时，电路中的电流为1.1A:(2) U"R=U-Uw"=14V-4V=10V, 测试中加热水的效率为80%：(3)小明设计的电路的 R==0=250n, 效率太低。 6.(1)可以用手捂住光敏电阻来模拟弱光，把手拿开时 根据表格数据可知，此时压敏电阻受到的压力F=35N, 自然光照射模拟强光；光敏电阻的阻值较大，电路中 可知该装置能够剔除物品的最小质量m=== 电流较小，灯泡的实际功率远小于灯泡的发光功率； g (2)a:大；【项目拓展】(1)1：(2)10。 10N7kg=3.5kg, 35W 即质量超过35kg的物品是达标的。 答：(1)电路中的电流是0.02A;(2)压敏电阻的阻值